JP2006295101A - Noise suppressor, wiring member and multilayer circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導体中を流れる高周波ノイズ電流を抑制するノイズ抑制体、これを用いた配線用部材および多層回路基板に関する。 The present invention relates to a noise suppressor that suppresses a high-frequency noise current flowing in a conductor, a wiring member using the same, and a multilayer circuit board.
近年、インターネット利用の普及に伴い、パソコン、情報家電、無線ＬＡＮ、ブルートゥース、光モジュール、携帯電話、携帯情報端末、高度道路情報システム等、準マイクロ波帯（０．３〜１０ＧＨｚ）の高いクロック周波数を持つＣＰＵ、高周波バスを利用した電子機器、電波を利用した情報通信機器が普及してきており、高速デジタル化および低電圧駆動化によるデバイスの高性能化を必要とするユビキタス社会が訪れてきている。 In recent years, with the widespread use of the Internet, high clock frequencies in the quasi-microwave band (0.3 to 10 GHz) such as personal computers, information appliances, wireless LAN, Bluetooth, optical modules, mobile phones, personal digital assistants, intelligent road information systems, etc. CPUs, electronic devices using high-frequency buses, and information communication devices using radio waves have become widespread, and a ubiquitous society that requires high-performance digital devices and high-performance devices through low-voltage driving has come. .
しかしながら、これら機器の普及に伴って、これら機器から放射される電磁波がもたらす、自身または他の電子機器への誤作動、人体への影響等の電磁波障害が問題とされてきている。そのため、これら機器には、自身または他の電子機器、人体に影響を与えないように、不要な電磁波をできるだけ放射しないこと、および外部から電磁波を受けても誤作動しないことが求められている。このような電磁波障害を防止する方法としては、（ｉ）電磁波を反射する電磁波シールド材、（ii）空間を伝搬する電磁波（放射ノイズ）を吸収する電磁波吸収材、(iii）電磁波として放射される前に、導体中を流れる高周波ノイズ電流（伝導ノイズ）を抑制するノイズ抑制体を用いる方法がある。 However, along with the widespread use of these devices, electromagnetic interference such as malfunctions to themselves or other electronic devices and effects on the human body caused by electromagnetic waves radiated from these devices has been a problem. Therefore, these devices are required not to emit unnecessary electromagnetic waves as much as possible so that they do not affect themselves, other electronic devices, or the human body, and do not malfunction even if they receive electromagnetic waves from the outside. As a method for preventing such electromagnetic interference, (i) an electromagnetic shielding material that reflects electromagnetic waves, (ii) an electromagnetic wave absorbing material that absorbs electromagnetic waves (radiation noise) propagating in space, and (iii) radiated as electromagnetic waves. There is a method of using a noise suppression body that suppresses high-frequency noise current (conduction noise) flowing in a conductor.
電磁波シールド材を用いた場合、電磁波のシールド効果は得られるものの、シールド材自体の不要輻射による二次的な電磁障害が問題となる。そのため、磁性体の磁気損失、すなわち虚数部透磁率μ”を利用した不要輻射の抑制が有効である。例えば、特許文献１には、軟磁性体扁平粉の厚さが表皮深さより薄く、充分なアスペクト比を有し、磁性体表面を不導体化した磁性体粉を、有機結合剤中に約９５質量％加えてなる電磁干渉抑制体が提案されている。
When the electromagnetic shielding material is used, the electromagnetic wave shielding effect can be obtained, but secondary electromagnetic interference due to unnecessary radiation of the shielding material itself becomes a problem. For this reason, it is effective to suppress unnecessary radiation using the magnetic loss of the magnetic material, that is, the imaginary part permeability μ ″. For example, in
また、特許文献２には、セラミック相と強磁性超微結晶相とを含んでなる超微結晶磁性膜からなる電磁波吸収体が提案されている。この電磁波吸収体は、強磁性元素とセラミック元素をマグネトロンスパッタリングで基板上に製膜し、低温でアニールすることにより高抵抗のセラミック相中に強磁性体からなる超微結晶を析出させ、アイソレートしてなるものである。この電磁波吸収体は、１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの高周波帯域で、電気抵抗が高く、渦電流による電磁波の反射が抑えられ、虚数部透磁率が大きいため優れた電磁波吸収特性を有するとされている。
ところで、近年、電子機器、電子部品には、高性能化、小型化、軽量化が求められており、これらに用いられる電磁波シールド材、電磁波吸収材、ノイズ抑制体にも同様に、電磁波障害を抑制する効果が高く、薄く、軽量であって、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等への実装作業が簡便で行いやすいものが求められている。 By the way, in recent years, electronic devices and electronic parts have been required to have high performance, downsizing, and light weight, and electromagnetic wave interference is similarly applied to electromagnetic wave shielding materials, electromagnetic wave absorbing materials, and noise suppressors used in these devices. There is a demand for a highly effective, thin, and lightweight effect that is simple and easy to mount on an integrated circuit of a semiconductor element, a substrate of a semiconductor package, a multilayer circuit board, and the like.
しかし、特許文献１記載の電磁干渉抑制体は、銅板で裏打ちされているため合計の厚さは２ｍｍと厚い。また、電磁干渉抑制体は、９５質量％が鉄等の強磁性体であるため重く、しかも、有機結合剤が少なすぎるため脆い。よって、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等に実装しにくい。さらに、該電磁干渉抑制体は、放射ノイズを抑制するものであり、導体中を流れる伝導ノイズの抑制については、何の考慮もされていない。
However, since the electromagnetic interference suppression body described in
また、特許文献２の電磁波吸収体は、セラミック相中に強磁性超微結晶相形成したものであるため、重く、かつ脆いものである。よって、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等に実装しにくい。仮に、超微結晶磁性膜を有機フィルム上に形成したとしても、有機フィルムとセラミックとの熱膨張率の差が大きいため、超微結晶磁性膜にクラックが入りやすく、使用に耐えうるものではない。また、電磁波吸収体は、放射ノイズを抑制するものであり、導体中を流れる伝導ノイズの抑制については、何の考慮もされていない。
Further, the electromagnetic wave absorber of
特許文献３には、半導体素子のスイッチングによって電源層とグランド層との間に発生したノイズを抑制する目的で、電源層およびグランド層を構成する銅箔上に、高抵抗金属膜を形成することが開示されている（特許文献１参照）。高抵抗金属膜は、メッキにより形成された、銅よりも抵抗率の高いニッケル、コバルト、錫、タングステン等の単層膜あるいは合金膜であり、半導体素子がスイッチングしたとしても、電源電位およびグランド電位を安定化することができ、また、高周波ノイズ電流を高抵抗金属膜により除去するため、外部に放射される不要な電磁波を抑制できるとされている。
In
しかし、例えばニッケル等の加工性のよい金属は抵抗が小さいため、充分な効果が得られない。また、タングステン等の抵抗の高い金属は、加工が非常に難しく、半導体素子周囲のように複雑かつ微細な配線パターンを形成する必要がある部位に用いることはできず、実用的ではない。
よって本発明の目的は、体積あたりのノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であるノイズ抑制体；体積あたりのノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であって、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等への実装作業が簡便な配線用部材；スイッチングによって電源層とグランド層との間に発生するノイズが抑えられた多層回路基板を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin and lightweight noise suppressor having a high noise suppression effect per volume; a thin and lightweight noise suppression effect per volume; a semiconductor element integrated circuit, a semiconductor An object of the present invention is to provide a wiring member that can be easily mounted on a substrate of a package, a multilayer circuit board, etc .; a multilayer circuit board in which noise generated between a power supply layer and a ground layer by switching is suppressed.
本発明のノイズ抑制体は、支持体と、該支持体上に形成された金属材料を含むノイズ抑制層とを有するノイズ抑制体であって、ノイズ抑制層の表面抵抗の実測値から換算した体積抵抗率Ｒ１（Ω・ｃｍ）と金属材料の体積抵抗率Ｒ０（Ω・ｃｍ）とが、０．５≦ｌｏｇＲ１−ｌｏｇＲ０≦３を満足することを特徴とする。 The noise suppression body of the present invention is a noise suppression body having a support and a noise suppression layer including a metal material formed on the support, and the volume converted from an actual measurement value of the surface resistance of the noise suppression layer. The resistivity R1 (Ω · cm) and the volume resistivity R0 (Ω · cm) of the metal material satisfy 0.5 ≦ logR1−logR0 ≦ 3.
前記ノイズ抑制層の平均厚さは、２〜１００ｎｍであることが好ましい。
前記ノイズ抑制層は、金属材料からなる金属クラスターの集合体であり、該金属クラスターの平均径が、２〜１００ｎｍであることが好ましい。
前記金属材料は、ニッケルまたはニッケルを含む合金であることが好ましい。
前記ノイズ抑制層は、スパッタリング法にて反応性ガス雰囲気下で金属材料を支持体上に物理的に蒸着させて形成された層であることが好ましい。
前記反応性ガスは、窒素ガスを含むものであることが好ましい。
The average thickness of the noise suppression layer is preferably 2 to 100 nm.
The noise suppression layer is an aggregate of metal clusters made of a metal material, and the average diameter of the metal clusters is preferably 2 to 100 nm.
The metal material is preferably nickel or an alloy containing nickel.
The noise suppression layer is preferably a layer formed by physically depositing a metal material on a support in a reactive gas atmosphere by a sputtering method.
The reactive gas preferably contains nitrogen gas.
本発明の配線用部材は、導電体箔と、該導電体箔の少なくとも片面に設けられた本発明のノイズ抑制体とを有することを特徴とする。
前記ノイズ抑制体の支持体の厚さは、０．０２〜５０μｍであることが好ましい。
The wiring member of the present invention includes a conductor foil and the noise suppressor of the present invention provided on at least one surface of the conductor foil.
The thickness of the support for the noise suppressor is preferably 0.02 to 50 μm.
本発明の多層回路基板は、信号伝送層、電源層およびグランド層を有する多層回路基板において、信号伝送層とグランド層との間、または電源層とグランド層との間に、本発明のノイズ抑制体が配置されていることを特徴とする。
前記ノイズ抑制体のノイズ抑制層の面積は、該ノイズ抑制体と隣り合う信号伝送層、または電源層、またはグランド層を構成する導電体の面積の１〜１０倍であることを特徴とする請求項９記載の多層回路基板。
The multilayer circuit board of the present invention is a multilayer circuit board having a signal transmission layer, a power supply layer, and a ground layer. The noise suppression of the present invention is performed between the signal transmission layer and the ground layer or between the power supply layer and the ground layer. The body is arranged.
The area of the noise suppression layer of the noise suppression body is 1 to 10 times the area of a conductor constituting a signal transmission layer, a power supply layer, or a ground layer adjacent to the noise suppression body.
本発明のノイズ抑制体は、体積あたりのノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量である。
本発明の配線用部材は、体積あたりのノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であって、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等への実装作業が簡便である。
本発明の多層回路基板は、スイッチングによって電源層とグランド層との間に発生するノイズが抑えられたものとなる。
The noise suppression body of the present invention has a high noise suppression effect per volume, is thin, and is lightweight.
The wiring member of the present invention has a high noise suppression effect per volume, is thin and lightweight, and can be easily mounted on an integrated circuit of a semiconductor element, a substrate of a semiconductor package, a multilayer circuit board, and the like.
In the multilayer circuit board of the present invention, noise generated between the power supply layer and the ground layer by switching is suppressed.
＜ノイズ抑制体＞
本発明のノイズ抑制体は、支持体と、該支持体上に形成された金属材料を含むノイズ抑制層とを有するものである。
<Noise suppressor>
The noise suppression body of this invention has a support body and the noise suppression layer containing the metal material formed on this support body.
（ノイズ抑制層）
ノイズ抑制層は、金属材料を含む層である。例えば、支持体上に、独立した複数のナノメーターレベルの金属材料の金属クラスター（マイクロクラスター）と、これらの間に形成される金属材料の存在しない欠陥とから構成される金属クラスターの集合体である。
(Noise suppression layer)
The noise suppression layer is a layer containing a metal material. For example, on a support, an aggregate of metal clusters composed of metal clusters (microclusters) of a plurality of independent nanometer-level metal materials and defects that do not exist in the metal material formed between them. is there.
図１は、ノイズ抑制層が形成された本発明のノイズ抑制体を、ノイズ抑制層（上面）側から見た高分解能走査電子顕微鏡像であり、図２は、その模式図である。このノイズ抑制体１は、支持体２と、該支持体２上に形成された独立した複数のナノメーターレベルの金属材料の金属クラスター３およびこれらの間に存在する欠陥からなるノイズ抑制層４とを有するものである。
FIG. 1 is a high-resolution scanning electron microscope image of the noise suppressor of the present invention on which a noise suppression layer is formed as viewed from the noise suppression layer (upper surface) side, and FIG. 2 is a schematic diagram thereof. The
図３は、ノイズ抑制層の金属材料の質量をさらに増やした本発明のノイズ抑制体を、ノイズ抑制層（上面）側から見た高分解能走査電子顕微鏡像あり、図４は、その模式図である。金属クラスター３が互いに接触して集団化し、金属クラスターのサイズが大きくなっているものの、集団化した金属クラスター３の間には、金属材料の存在しない欠陥が多く残存しており、均質な金属薄膜とはなっていない。
FIG. 3 is a high-resolution scanning electron microscope image of the noise suppression body of the present invention in which the mass of the metal material of the noise suppression layer is further increased as viewed from the noise suppression layer (upper surface) side, and FIG. 4 is a schematic diagram thereof. is there. Although the
ここで、金属クラスターとは、数百〜数百万個の金属原子が集合して形成される集団である。該金属クラスターの凝集が進むと、微粒子、金属薄膜となるが、金属クラスターは、以下に説明するように、微粒子、金属薄膜とは明確に区別されるものである。 Here, the metal cluster is a group formed by collecting several hundred to several million metal atoms. When the aggregation of the metal clusters proceeds, the fine particles and the metal thin film are formed. The metal clusters are clearly distinguished from the fine particles and the metal thin film as described below.
図５は、ノイズ抑制層の膜厚方向断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。また、図６は、ノイズ抑制層の電子線回折像である。図５および図６から、１つの金属クラスターは、数Å間隔で金属原子が配列した非常に小さな結晶部分と、明確な粒界が認められない小さい範囲の非晶部分とが混在しており、均質な金属薄膜とはなっていないことが観察される。ノイズ抑制層の各金属クラスターは、近接はしているが、完全に一体化せずに分散しているように認められる。そのため表面の抵抗は、均質な金属薄膜としての抵抗に対して数倍ほど高くなっている。 FIG. 5 is a high-resolution transmission electron microscope image of a cross section in the film thickness direction of the noise suppression layer. FIG. 6 is an electron beam diffraction image of the noise suppression layer. From FIG. 5 and FIG. 6, one metal cluster is a mixture of a very small crystal part in which metal atoms are arranged at intervals of several tons and a small range of amorphous part where no clear grain boundary is observed, It is observed that the metal film is not homogeneous. Each metal cluster of the noise suppression layer is in close proximity, but appears to be dispersed without being fully integrated. Therefore, the resistance of the surface is several times higher than the resistance as a homogeneous metal thin film.
このような金属クラスターの集合体からなるノイズ抑制層は、理由は定かではないが、つぎの（ｉ）〜(iii）の理由によりノイズ抑制効果を発揮するものと考えられる。（ｉ）金属クラスターがナノレベルの大きさで、一体化せず、密接して存在しているため、金属クラスター間を電子がジャンプするためにエネルギーを要する、すなわち抵抗が高くなっている。（ii）金属クラスター間距離が微小であることから、金属クラスター間の静電容量が場所によって複雑に変化し、誘電性の吸収材料を構成している。(iii）切り株のように枝分かれした導体パスが形成され、回路長が長くなった分だけ減衰量が増加するスタブ効果による。 The reason for the noise suppression layer composed of such an assembly of metal clusters is considered to exhibit a noise suppression effect for the following reasons (i) to (iii), although the reason is not clear. (I) Since the metal clusters are nano-sized, close to each other and not integrated, energy is required for electrons to jump between the metal clusters, that is, the resistance is high. (Ii) Since the distance between the metal clusters is very small, the capacitance between the metal clusters varies in a complicated manner depending on the location, and constitutes a dielectric absorbing material. (iii) Due to a stub effect in which a branched conductor path such as a stump is formed and the attenuation increases as the circuit length increases.
あるいは、金属クラスターのサイズが、原子分極となる大きさであり、双極子分極から原子分極に移行する中で、大きな誘電正接を示す（すなわち、このような材料分極が電場の変化に追従できずに遅れてしまう）ため、共振条件を乱し、その分が熱エネルギーとなって損失する。その結果、薄層であっても充分なノイズ抑制効果を発揮するものと思われる。 Alternatively, the size of the metal cluster is such that it becomes atomic polarization, and exhibits a large dielectric loss tangent as it shifts from dipole polarization to atomic polarization (that is, such material polarization cannot follow the change in electric field). Therefore, the resonance condition is disturbed, and the amount is lost as thermal energy. As a result, even a thin layer is considered to exhibit a sufficient noise suppression effect.
ノイズ抑制層の平均厚さは、２〜１００ｎｍが好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。ノイズ抑制層の平均厚さを２ｎｍ以上とすることにより、充分な伝導ノイズ抑制効果を発揮させることができる。一方、ノイズ抑制層の平均厚さが１００ｎｍを超えると、金属クラスターが凝集し、金属材料からなる均質な金属薄膜が形成され、バルクの金属材料の特性に戻ってしまい、金属反射が強まり、ノイズ抑制効果も小さくなり、実効的ではない。ここで、ノイズ抑制層の平均厚さとは、欠陥を含めたノイズ抑制層全体の平均厚さであり、具体的には、図７に示すようなノイズ抑制層の膜厚方向断面の高分解能透過型電子顕微鏡像をもとにして、５箇所のノイズ抑制層の厚さを電子顕微鏡像上で測り、平均した厚さである。 2-100 nm is preferable and, as for the average thickness of a noise suppression layer, 5-50 nm is more preferable. By setting the average thickness of the noise suppression layer to 2 nm or more, a sufficient conduction noise suppression effect can be exhibited. On the other hand, when the average thickness of the noise suppression layer exceeds 100 nm, the metal clusters agglomerate, a homogeneous metal thin film made of a metal material is formed, returning to the characteristics of the bulk metal material, the metal reflection becomes stronger, the noise The suppression effect is also reduced and is not effective. Here, the average thickness of the noise suppression layer is the average thickness of the entire noise suppression layer including defects, and specifically, high-resolution transmission of a cross section in the film thickness direction of the noise suppression layer as shown in FIG. Based on the scanning electron microscope image, the thicknesses of the five noise suppression layers are measured on the electron microscope image and averaged.
金属クラスターの平均径は、２〜１００ｎｍが好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。金属クラスターの平均径が２ｎｍ未満では、金属クラスター間距離が離れすぎ、クラスター間の相互作用がなく、充分な伝導ノイズ抑制効果を発揮させることができない。一方、金属クラスターの平均径が１００ｎｍを超えると、金属クラスターが凝集し、金属材料からなる均質な金属薄膜が形成され、バルクの金属材料の特性に戻ってしまい、金属反射が強まり、ノイズ抑制効果も小さくなり、実効的ではない。ここで、金属クラスターの平均径は、ノイズ抑制体をノイズ抑制層（上面）側から見た高分解能走査電子顕微鏡像に写ったすべての各金属クラスターの径を電子顕微鏡像上で測り、平均した径である。金属クラスターが楕円形の場合の径は、長径と短径との合計の１／２とする。 2-100 nm is preferable and, as for the average diameter of a metal cluster, 5-50 nm is more preferable. If the average diameter of the metal clusters is less than 2 nm, the distance between the metal clusters is too large, there is no interaction between the clusters, and a sufficient conduction noise suppression effect cannot be exhibited. On the other hand, when the average diameter of the metal clusters exceeds 100 nm, the metal clusters are aggregated to form a homogeneous metal thin film made of the metal material, returning to the characteristics of the bulk metal material, and the metal reflection is strengthened, and the noise suppressing effect. Becomes smaller and is not effective. Here, the average diameter of the metal clusters was measured by averaging the diameters of all the metal clusters in the high-resolution scanning electron microscope image of the noise suppression body viewed from the noise suppression layer (upper surface) side on the electron microscope image. Is the diameter. The diameter when the metal cluster is oval is ½ of the total of the major axis and the minor axis.
本発明においては、ノイズ抑制層が、単なる金属薄膜層として存在するのではなく、金属クラスターの集合体の状態で存在することが重要である。金属クラスターの集合体の状態は、ノイズ抑制層の表面抵抗の実測値から換算した体積抵抗率Ｒ１（Ω・ｃｍ）と金属材料の体積抵抗率Ｒ０（Ω・ｃｍ）（文献値）との関係から確認することができる。すなわち、体積抵抗率Ｒ１と体積抵抗率Ｒ０とが、０．５≦ｌｏｇＲ１−ｌｏｇＲ０≦３を満足する場合に、金属材料の金属クラスターが、非常に近接した状態で、かつ個々が独立して存在することになり、優れたノイズ抑制効果が発揮される。 In the present invention, it is important that the noise suppression layer exists not in the form of a mere metal thin film layer but in the form of an aggregate of metal clusters. The state of the cluster of metal clusters is the relationship between the volume resistivity R1 (Ω · cm) converted from the measured value of the surface resistance of the noise suppression layer and the volume resistivity R0 (Ω · cm) of the metal material (reference value). Can be confirmed. That is, when the volume resistivity R1 and the volume resistivity R0 satisfy 0.5 ≦ logR1−logR0 ≦ 3, the metal clusters of the metal material are in very close proximity and exist independently. Therefore, an excellent noise suppression effect is exhibited.
このことにより、後述するマイクロストリップライン伝送路を用いたノイズ減衰効果測定における透過減衰率に見られる２〜３ＧＨｚのピークが、通常の金属薄膜では認められるのに対し、本発明のノイズ抑制体では認められずに透過減衰率は上昇を続ける。この理由は定かではないが、金属クラスターが、非常に近接した状態で、かつ個々が独立して存在することで、高周波帯におけるインピーダンス、内部抵抗、磁気的性質によりノイズ抑制に対し何らかの作用を及ぼすものと推測される。 As a result, the 2-3 GHz peak observed in the transmission attenuation factor in the noise attenuation effect measurement using the microstrip line transmission line described later is observed in the normal metal thin film, whereas in the noise suppressor of the present invention. The transmission attenuation rate continues to rise without being recognized. The reason for this is not clear, but the metal clusters are in very close proximity and independent of each other, so they have some effect on noise suppression due to impedance, internal resistance, and magnetic properties in the high frequency band. Presumed to be.
（支持体）
支持体としては、絶縁性支持体が好ましい。絶縁性支持体とは、表面抵抗が１０6 Ω／ｃｍ2 以上の支持体を意味する。支持体は、無機材料からなる支持体であってもよく、有機材料からなる支持体であってもよい。
無機材料としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、発泡セラミックスが挙げられる。
有機材料としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリケトン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアクリレート、塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリエチレン等の樹脂；天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴム；ブチル系ゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の非ジエン系ゴム等が挙げられる。有機材料は、熱可塑性であっても、熱硬化性であってもよく、その未硬化物であってよい。また、上記の樹脂、ゴム等の変性物、混合物、共重合体であってもよい。
(Support)
As the support, an insulating support is preferable. The insulating support means a support having a surface resistance of 10 6 Ω / cm 2 or more. The support may be a support made of an inorganic material or a support made of an organic material.
Examples of the inorganic material include ceramics such as aluminum oxide, silicon oxide, and silicon nitride, and foamed ceramics.
Examples of organic materials include polyolefins, polyamides, polyesters, polyethers, polyketones, polyimides, polyurethanes, polysiloxanes, phenolic resins, epoxy resins, acrylic resins, polyacrylates, vinyl chloride resins, and chlorinated polyethylene resins; Examples include diene rubbers such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and styrene butadiene rubber; non-diene rubbers such as butyl rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber, and silicone rubber. The organic material may be thermoplastic, thermosetting, or an uncured product thereof. Further, it may be a modified product such as the above-mentioned resin or rubber, a mixture, or a copolymer.
支持体が有機材料からなる場合は、有機高分子鎖により金属クラスターの凝集が抑えられ、金属クラスターが近接した状態でその分散性を維持することができる。その結果、金属クラスターの集合体の構造を維持しやすく、ノイズ抑制効果の大きいノイズ抑制体を得ることができる。
支持体としては、金属クラスターとの密着性の点、および金属クラスターの凝集、成長を阻害し、金属クラスターの分散を安定化させる点から、金属との共有結合が可能となるＯ、Ｎ、Ｓ等の元素を含む基を表面に有するもの、表面に紫外線、プラズマ等を照射して表面を活性化したものが好ましい。 Ｏ、Ｎ、Ｓ等の元素を含む基としては、水酸基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、チオール基、スルホン基、カルボニル基、エポキシ基、イソシアネート基、アルコキシ基等の親水性基が挙げられる。
When the support is made of an organic material, the aggregation of the metal clusters is suppressed by the organic polymer chain, and the dispersibility can be maintained in a state where the metal clusters are in close proximity. As a result, it is easy to maintain the structure of the metal cluster aggregate, and a noise suppressor with a large noise suppression effect can be obtained.
As the support, O, N, and S that can be covalently bonded to the metal from the viewpoint of adhesion to the metal cluster, and inhibiting the aggregation and growth of the metal cluster and stabilizing the dispersion of the metal cluster. Those having a group containing an element such as those on the surface and those activated by irradiating the surface with ultraviolet rays, plasma, or the like are preferable. Examples of groups containing elements such as O, N, and S include hydrophilic groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, ester groups, amino groups, amide groups, thiol groups, sulfone groups, carbonyl groups, epoxy groups, isocyanate groups, and alkoxy groups. Is mentioned.
支持体としては、親水性ポリマー成分がシリンダー部分となり、その他の部分は疎水性ポリマー成分からなる、垂直配向した六方最密充填のシリンダーアレイ型相分離構造を有する分離構造膜（特開２００４−１２４０８８号公報）、金属に対する親和性が基材より低い表面修飾膜を基材上に形成し、電子線等を用いたリソグラフィ法によって金属に対する親和性の高い基材を所望のパターンで露出させた支持体（特開２００４−１１１８１８号公報）、ビーム径が数ｎｍと小さい電子線描画装置で形成した金型を用い、ナノインプリントにより形成された微小の凹凸パターンを有する支持体等、金属クラスターが形成されやすい部分と金属クラスターが形成されにくい部分とを有する支持体（以下、選択性支持体と記す。）を用いてもよい。
選択性支持体を用いることにより、金属クラスターを所望のパターンにて配列させることができ、金属クラスターのサイズ、密度、金属クラスター間距離を制御することができる。その結果、効率よくノイズ抑制効果を発揮させることができる。このとき、金属クラスターの配列ピッチは５〜６０ｎｍが好ましく、金属クラスターの平均粒径は４〜５５ｎｎが好ましい。
As a support, a separation structure membrane having a vertically aligned hexagonal close-packed cylinder array type phase separation structure in which a hydrophilic polymer component is a cylinder portion and the other portion is a hydrophobic polymer component (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-124088) No.), a support having a surface modified film having a lower affinity for metal than the substrate formed on the substrate, and exposing the substrate having a high affinity for metal in a desired pattern by lithography using electron beam A metal cluster is formed, such as a body (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-111818), a mold having a small beam diameter of several nanometers and a support having a fine uneven pattern formed by nanoimprinting. A support having a portion that is easy to form and a portion in which a metal cluster is difficult to be formed (hereinafter referred to as a selective support) may be used.
By using a selective support, metal clusters can be arranged in a desired pattern, and the size, density, and distance between metal clusters can be controlled. As a result, the noise suppression effect can be efficiently exhibited. At this time, the arrangement pitch of the metal clusters is preferably 5 to 60 nm, and the average particle size of the metal clusters is preferably 4 to 55 nn.
支持体としては、金属クラスターの分散性を維持する点で、後述する物理的蒸着による金属クラスターを形成する際に、せん断弾性率が低いものが好ましい。具体的には、せん断弾性率が１×１０10Ｐａ以下のものが好ましい。所望のせん断弾性率にするために、必要に応じて、例えば１００〜３００℃に支持体を加熱してもよい。この際、支持体の分解、蒸発、低粘度化等が起きない温度とすることが必要である。常温（２５℃）で物理的蒸着を行う場合には、支持体としては、ゴム硬度が約８０°（ＪＩＳ−Ａ）以下の弾性体が好ましい。 As the support, in order to maintain the dispersibility of the metal cluster, a support having a low shear elastic modulus is preferable when forming the metal cluster by physical vapor deposition described later. Specifically, those having a shear modulus of 1 × 10 10 Pa or less are preferable. In order to obtain a desired shear modulus, the support may be heated to, for example, 100 to 300 ° C. as necessary. At this time, it is necessary to set the temperature so as not to cause decomposition, evaporation, and low viscosity of the support. When physical vapor deposition is performed at room temperature (25 ° C.), the support is preferably an elastic body having a rubber hardness of about 80 ° (JIS-A) or less.
せん断弾性率の測定方法としては、以下のような方法が知られている。
（１）ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定されている引張応力と歪との関係から引張り弾性率を求め、これをもとに下記式からせん断弾性率を求める。
せん断弾性率＝引張り弾性率／（２×（１＋ポアソン比））
ここで２×（１＋ポアソン比）の値は、剛直な高分子からゴム状の弾性体まで、おおよそ２．６〜３．０である。
（２）温度特性を把握できる粘弾性率測定装置を用い、試験モードをせん断モードにしてせん断弾性率を測定する。
（３）粘弾性率測定装置を用い、試験モードを引張りモードにして貯蔵弾性率Ｇ'および損失弾性率Ｇ”を測定し、下記式から複素弾性率Ｇ＊を求め、複素弾性率を引張り弾性率として、上記式からせん断弾性率を求める。
Ｇ＊＝√（（Ｇ'）2＋（Ｇ”）2）
本発明におけるせん断弾性率は、粘弾性率測定装置として、レオメトリック・サイエンティフィック社製ソリッドアナライザーＲＳＡ−IIを用い、せん断モードにて、測定周波数１Ｈｚの条件で測定した値とする。
The following methods are known as methods for measuring the shear modulus.
(1) A tensile elastic modulus is obtained from the relationship between tensile stress and strain defined in JIS K7113, and a shear elastic modulus is obtained from the following formula based on this.
Shear modulus = Tensile modulus / (2 x (1 + Poisson's ratio))
Here, the value of 2 × (1 + Poisson's ratio) is approximately 2.6 to 3.0 from a rigid polymer to a rubbery elastic body.
(2) Using a viscoelasticity measuring device capable of grasping the temperature characteristics, the shear modulus is measured by setting the test mode to the shear mode.
(3) Using a viscoelasticity measuring device, setting the test mode to the tensile mode, measuring the storage elastic modulus G ′ and the loss elastic modulus G ″, obtaining the complex elastic modulus G * from the following formula, and calculating the complex elastic modulus as the tensile elasticity As the modulus, the shear modulus is obtained from the above formula.
G * = √ ((G ′) 2 + (G ″) 2 )
The shear elastic modulus in the present invention is a value measured using a solid analyzer RSA-II manufactured by Rheometric Scientific as a viscoelasticity measuring device in a shear mode under a measurement frequency of 1 Hz.
また、支持体としては、熱的、機械的ストレスが加わっても、金属クラスターの凝集、すなわち均質化が抑えられるように、金属クラスターの形成後には、せん断弾性率が１×１０4 Ｐａより高いものが好ましい。金属クラスターの形成後にせん断弾性率を高くすることにより樹脂の運動が抑えられ、ナノメートルレベルの金属クラスターが凝集して結晶化し、微粒子、金属薄膜に成長することを確実に抑えることができる。さらに好ましくは、ノイズ抑制体が使用される温度範囲で、１×１０7 Ｐａ以上のものが好ましい。
所望のせん断弾性率にするために、金属クラスターの形成後に支持体を焼成固化または化学架橋することが好ましい。この点においては、金属クラスターの形成前には低せん断弾性率であり、形成後に架橋してせん断弾性率を上げることができる有機材料を用いることが特に好ましく、熱硬化性樹脂、エネルギー線（紫外線、電子線など）硬化性樹脂が好適である。
In addition, the support has a shear elastic modulus higher than 1 × 10 4 Pa after the formation of the metal cluster so that the aggregation of the metal cluster, that is, homogenization, can be suppressed even when thermal and mechanical stress is applied. Those are preferred. By increasing the shear modulus after the formation of the metal cluster, the movement of the resin can be suppressed, and it is possible to reliably suppress the nanometer level metal cluster from aggregating and crystallizing and growing into fine particles and a metal thin film. More preferably, 1 × 10 7 Pa or more is preferable in the temperature range in which the noise suppressor is used.
In order to obtain a desired shear modulus, it is preferable that the support is fired and solidified or chemically crosslinked after the formation of the metal clusters. In this respect, it is particularly preferable to use an organic material that has a low shear modulus before formation of the metal cluster and can be cross-linked after formation to increase the shear modulus. A curable resin is preferred.
金属クラスターの酸化を防止する観点からは、酸素透過性の低い有機材料が好ましい。このような有機材料としては、酸素透過率が１×１０-10 ［ｃｍ3 （ＳＴＰ）ｃｍ／（ｃｍ2 ×ｓ×ｃｍＨｇ）］以下のポリエチレン、ポリトリフルオロクロロエチレン、ポリメチルメタクリレート、１×１０-12 ［ｃｍ3 （ＳＴＰ）ｃｍ／（ｃｍ2 ×ｓ×ｃｍＨｇ）］以下のポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等を挙げることができる。
ここで、酸素透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１２６に準拠して測定され、求められる気体透過係数である。
From the viewpoint of preventing oxidation of the metal cluster, an organic material having low oxygen permeability is preferable. Examples of such an organic material include polyethylene, polytrifluorochloroethylene, polymethyl methacrylate, 1 × with an oxygen permeability of 1 × 10 −10 [cm 3 (STP) cm / (cm 2 × s × cmHg)] or less. 10 −12 [cm 3 (STP) cm / (cm 2 × s × cmHg)] The following polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile and the like can be mentioned.
Here, the oxygen permeability is a gas permeability coefficient measured and determined according to JIS K7126.
さらに、支持体中にシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、ノニオン系界面活性剤、極性樹脂オリゴマー等を配合しておき、金属クラスターと反応させ、金属クラスターを安定化させてもよい。このような添加剤を配合することにより、均質な金属薄膜の形成を防止するほか、金属クラスターの酸化防止が図れ、好都合である。このほか、支持体には、補強性フィラー、難燃剤、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤、チクソトロピー性向上剤、可塑剤、滑剤、耐熱向上剤等を適宜添加して構わない。 Furthermore, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, a nonionic surfactant, a polar resin oligomer, or the like may be blended in the support and reacted with the metal cluster to stabilize the metal cluster. By blending such an additive, formation of a homogeneous metal thin film can be prevented, and oxidation of metal clusters can be prevented, which is advantageous. In addition, reinforcing fillers, flame retardants, antioxidants, antioxidants, colorants, thixotropic improvers, plasticizers, lubricants, heat improvers, and the like may be added to the support as appropriate.
なお、支持体が、セラミックス（例えば、石英ガラス）等の硬い基体の場合、金属原子が支持体に入り込むことがなく、表面を移動しやすくなるので、上述したように金属に対して親和性のある部分を形成すると、金属クラスターが凝集して均質な金属薄膜を形成することなく、配列制御された金属クラスターの集合体を容易に形成でき、好都合である。 In addition, when the support is a hard substrate such as ceramics (for example, quartz glass), the metal atoms do not enter the support and can easily move on the surface. Forming a certain portion is advantageous because it can easily form a cluster of controlled metal clusters without agglomerating the metal clusters to form a homogeneous metal thin film.
支持体としては、ノイズ抑制体を多層回路基板に実装する場合には、ポリイミドフィルム、ガラスエポキシプリプレグ、ガラスエポキシ基板等、所望の耐熱性を有する材料が好ましい。多層プリント基板を多層化する際に、多層プリント基板の絶縁層を支持体として、この上にノイズ抑制層を形成してもよい。
支持体の厚さは、後述の導体箔等の他の基材を設けない場合は、１〜１００μｍが好ましく、他の基材を設ける場合は、０．０２〜５０μｍが好ましい。
As the support, when the noise suppressor is mounted on a multilayer circuit board, a material having desired heat resistance such as a polyimide film, a glass epoxy prepreg, and a glass epoxy board is preferable. When multilayering a multilayer printed board, a noise suppression layer may be formed on the insulating layer of the multilayer printed board as a support.
The thickness of the support is preferably 1 to 100 μm when no other substrate such as a conductor foil described later is provided, and preferably 0.02 to 50 μm when another substrate is provided.
（ノイズ抑制体の製造方法）
本発明のノイズ抑制体は、支持体上に金属クラスターの集合体からなるノイズ抑制層を形成することによって製造される。
金属クラスターは、支持体表面に核を生成させ、該核を成長させることにより形成される。金属クラスターの形成方法としては、湿式法、乾式法が挙げられる。
(Manufacturing method of noise suppression body)
The noise suppression body of this invention is manufactured by forming the noise suppression layer which consists of an aggregate | assembly of a metal cluster on a support body.
The metal cluster is formed by generating nuclei on the support surface and growing the nuclei. Examples of the method for forming the metal cluster include a wet method and a dry method.
湿式法としては、溶媒に金属塩および保護剤を溶解し、さらに還元剤を加えることによって金属を還元析出させる無電解メッキ法；無電解メッキ法の後に電解メッキ法によってさらに金属クラスターを成長させる方法等が挙げられる。
金属クラスターを形成させるためには、金属の析出をゆっくりと行うことが好ましく、そのためには、メッキ液の濃度を低くする、反応温度を下げる、還元剤濃度を低くする等の条件コントロールが必要である。特に、選択性支持体上に析出させるときは、初期の核生成を慎重に行う必要があり、メッキ液との均質な接触が重要である。
As the wet method, an electroless plating method in which a metal salt and a protective agent are dissolved in a solvent and a reducing agent is added to reduce and precipitate the metal; a method in which a metal cluster is further grown by an electrolytic plating method after the electroless plating method Etc.
In order to form a metal cluster, it is preferable to deposit the metal slowly. To that end, it is necessary to control conditions such as lowering the concentration of the plating solution, lowering the reaction temperature, and lowering the concentration of the reducing agent. is there. In particular, when depositing on a selective support, initial nucleation must be carefully performed, and homogeneous contact with the plating solution is important.
乾式法は、湿式法のようなイオン性残渣の洗浄操作を必要としないため耐環境性のよいノイズ抑制体を得ることができる。また、工程が単純なため、管理しやすい。乾式法としては、物理的蒸着法（ＰＶＤ）が好ましい。
物理的蒸着法は、真空にした容器の中で金属材料（ターゲット）を何らかの方法で気化させ、気化した金属材料を近傍に置いた支持体上に堆積させる方法である。物理的蒸着法は、金属材料の気化方法の違いで、蒸発系とスパッタリング系とに分けられる。蒸発系としては、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。スパッタリング系としては、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング法等が挙げられる。これらのうち、スパッタリング法が、ノイズ抑制層の厚さ制御、支持体の熱ダメージの低さの点から好ましい。
Since the dry method does not require the washing operation of the ionic residue unlike the wet method, a noise suppressor with good environmental resistance can be obtained. Moreover, since the process is simple, it is easy to manage. As the dry method, physical vapor deposition (PVD) is preferred.
The physical vapor deposition method is a method in which a metal material (target) is vaporized by any method in a vacuumed container, and the vaporized metal material is deposited on a support placed nearby. The physical vapor deposition method is divided into an evaporation system and a sputtering system depending on the vaporization method of the metal material. Examples of the evaporation system include an EB vapor deposition method and an ion plating method. Examples of the sputtering system include a high-frequency sputtering method, a magnetron sputtering method, and a counter target type magnetron sputtering method. Of these, the sputtering method is preferable from the viewpoint of controlling the thickness of the noise suppression layer and reducing the thermal damage of the support.
ＥＢ蒸着法は、蒸発粒子のエネルギーが１ｅＶと小さいので、支持体のダメージが少なく、膜がポーラスになりやすく膜強度が不足する傾向があるが、膜の固有抵抗は高くなるという特徴がある。 Since the energy of the evaporated particles is as small as 1 eV, the EB vapor deposition method is characterized in that the support is less damaged and the film tends to be porous and the film strength tends to be insufficient, but the specific resistance of the film is increased.
イオンプレーティング法によれば、アルゴンガスおよび蒸発粒子のイオンは加速されて支持体に衝突するため、ＥＢ蒸着法よりエネルギーが大きく、粒子エネルギーは１ＫｅＶほどになり、付着力の強い膜を得ることはできるものの、ドロップレットと呼んでいるミクロサイズの粒子の付着を避けることができず、放電が停止してしまうおそれがある。 According to the ion plating method, the argon gas and the ions of the evaporated particles are accelerated and collide with the support, so that the energy is larger than that of the EB vapor deposition method, the particle energy is about 1 KeV, and a film having a strong adhesion is obtained. Although it is possible to prevent adhesion of micro-sized particles called droplets, there is a possibility that the discharge stops.
マグネトロンスパッタリング法は、ターゲットの利用効率が低いものの、磁界の影響で強いプラズマが発生するため成長速度が速く、粒子エネルギーは数十ｅＶと高いことが特徴となる。 The magnetron sputtering method is characterized in that although the target utilization efficiency is low, a strong plasma is generated under the influence of a magnetic field, so that the growth rate is fast and the particle energy is as high as several tens of eV.
マグネトロンスパッタリング法のうち、対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング法は、対向するターゲット間でプラズマを発生させ、磁界によりプラズマを封じ込め、対向するターゲット間の外に支持体を置き、プラズマダメージを受けることなく支持体上に金属材料を堆積させる方法である。そのため、支持体上の金属を再スパッタリングすることがない、成長速度がさらに速い、スパッタリングされた金属原子が衝突緩和することがない、といった特徴を有し、ターゲット組成物と同じ組成を有する緻密な金属クラスターを形成することができる。 Of the magnetron sputtering methods, the opposed target type magnetron sputtering method generates plasma between opposed targets, encloses the plasma by a magnetic field, places a support outside the opposed targets, and supports the plasma without damage. It is a method of depositing a metal material on the top. Therefore, the metal on the support is not re-sputtered, the growth rate is higher, and the sputtered metal atoms are not collision-relaxed, and the dense composition has the same composition as the target composition. Metal clusters can be formed.
金属材料（ターゲット）としては、強磁性金属、常磁性金属が挙げられる。
強磁性金属としては、鉄、カルボニル鉄；Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｐｔ等の鉄合金；コバルト、ニッケル；これらの合金等が挙げられる。
常磁性金属としては、金、銀、銅、錫、鉛、タングステン、ケイ素、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、それらの合金、強磁性金属との合金等が挙げられる。
これらのうち、酸化に対して抵抗力のある点で、ニッケル、鉄クロム合金、タングステン、貴金属が好ましい。しかし、貴金属は高価であるため、実用的にはニッケル、鉄クロム合金、タングステンが好ましい。
Examples of the metal material (target) include ferromagnetic metals and paramagnetic metals.
Ferromagnetic metals include iron, carbonyl iron; Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Cr, Fe-Si, Fe-Al, Fe-Cr-Si, Fe-Cr-Al, Fe-Al-Si, Fe -Pt and other iron alloys; cobalt and nickel; and alloys thereof.
Examples of the paramagnetic metal include gold, silver, copper, tin, lead, tungsten, silicon, aluminum, titanium, chromium, molybdenum, alloys thereof, and alloys with ferromagnetic metals.
Of these, nickel, iron-chromium alloy, tungsten, and noble metals are preferable because they are resistant to oxidation. However, since noble metals are expensive, nickel, iron-chromium alloy, and tungsten are preferable for practical use.
なお、支持体に金属材料を蒸着させる際には、金属材料はプラズマ化またはイオン化された金属原子として蒸着されるので、蒸着された金属材料の組成は、ターゲットとして用いた金属材料の組成と必ずしも同一であるとは限らない。
また、強磁性金属を蒸着させて形成された金属クラスターは、個々の金属が強磁性体であっても、全体では磁気モーメントの向きがバラバラなため、常磁性の状態となっている（超常磁性体状態）。
When the metal material is vapor-deposited on the support, the metal material is vapor-deposited as plasma or ionized metal atoms. Therefore, the composition of the vapor-deposited metal material is not necessarily the same as the composition of the metal material used as the target. It is not necessarily the same.
In addition, metal clusters formed by vapor deposition of ferromagnetic metals are in a paramagnetic state (superparamagnetism) even if each metal is a ferromagnetic material, because the direction of the magnetic moment varies. Body condition).
湿式法における金属の析出速度、および乾式法における金属の蒸着速度は、金属材料の種類によって異なるため、これら条件は金属材料の種類ごとににあらかじめ確認することが好ましい。また、金属クラスターを金属薄膜に成長させないために、金属クラスターをゆっくり形成することが好ましい。場合によっては、一旦形成操作をやめ、成長の度合いを確認して再度形成操作を行ってもよい。 Since the metal deposition rate in the wet method and the metal deposition rate in the dry method differ depending on the type of metal material, it is preferable to confirm these conditions in advance for each type of metal material. Further, it is preferable to form the metal clusters slowly so that the metal clusters are not grown on the metal thin film. In some cases, the forming operation may be temporarily stopped, the degree of growth may be confirmed, and the forming operation may be performed again.
金属材料の蒸着質量は、膜厚換算で５〜２００ｎｍが好ましい。５ｎｍ以上とすることでノイズ抑制のための充分な質量を確保することができ、２００ｎｍ以下とすることで、金属クラスター状態を維持し、ノイズ抑制効果を得ることが可能となる。 The vapor deposition mass of the metal material is preferably 5 to 200 nm in terms of film thickness. By setting the thickness to 5 nm or more, a sufficient mass for noise suppression can be secured, and by setting the thickness to 200 nm or less, the metal cluster state can be maintained and the noise suppression effect can be obtained.
金属材料の蒸着質量が多くなると、金属クラスター状態が得られにくくなり、具体的には２０ｎｍ程度以上では、通常のスパッタリング法では単なる金属薄膜に成長しやすい傾向がある。そこで、金属材料の蒸着時に、通常のアルゴンガスに加え、窒素ガス、酸素ガス、硫化水素ガス、シランガス等の反応性ガスを導入することで、金属クラスターを安定化させることが好ましい。特に、窒素ガスを使用することで、金属材料が堆積する際の巨大結晶化が阻害され、極めて安定化された金属クラスターとすることができる。 When the deposition mass of the metal material increases, it becomes difficult to obtain a metal cluster state. Specifically, when it is about 20 nm or more, it tends to grow into a simple metal thin film by a normal sputtering method. Therefore, it is preferable to stabilize the metal cluster by introducing a reactive gas such as nitrogen gas, oxygen gas, hydrogen sulfide gas, and silane gas in addition to normal argon gas at the time of vapor deposition of the metal material. In particular, by using nitrogen gas, huge crystallization when the metal material is deposited is inhibited, and a highly stabilized metal cluster can be obtained.
また、支持体が、セラミックス等、硬く、かつ金属との親和性が低い支持体の場合は、金属クラスターと、これとは別の材料とを同時に支持体上に存在させることにより、金属クラスターが安定して分散し、これらが凝集して結晶化し、微粒子、金属薄膜等に成長することを確実に抑えることができる。具体的には、金属クラスターを湿式法で形成する場合は、保護剤、界面活性剤等を金属クラスターに配位、吸着させる方法を採用でき、金属クラスターを乾式法で形成する場合は、反応性ガスを流入し、金属クラスター表面等に無機物または有機物を一部反応させる化学的蒸着法（ＣＶＤ）を採用できる。ガスとしては、窒素ガス、メタンガス、アセチレンガス、シランガス、フルオロカーボンガス、パラキシリレン等が挙げられる。 In the case where the support is a hard support such as ceramics and has a low affinity with the metal, the metal cluster and the material different from this are simultaneously present on the support so that the metal cluster It is possible to reliably suppress the stable dispersion, the aggregation and crystallization of these, and the growth of fine particles, metal thin films and the like. Specifically, when a metal cluster is formed by a wet method, a method of coordinating and adsorbing a protective agent, a surfactant or the like to the metal cluster can be adopted, and when a metal cluster is formed by a dry method, the reactivity is A chemical vapor deposition method (CVD) in which a gas is allowed to flow and an inorganic substance or an organic substance partially reacts with the metal cluster surface or the like can be employed. Examples of the gas include nitrogen gas, methane gas, acetylene gas, silane gas, fluorocarbon gas, and paraxylylene.
（ロス電力比）
ノイズ抑制効果の確認方法としては、Ｓパラメータの反射減衰量Ｓ１１および透過減衰量Ｓ２１を測定する方法が挙げられる。該方法は、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）のＷｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ １０、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ５１にて規格化が検討されており、該規格は２００５年に発行される予定である。
図８は、検討されている反射減衰量Ｓ１１および透過減衰量Ｓ２１の測定に用いられる装置を示す概略構成図である。テストフィクスチャー５に設けられた、規定の特性インピーダンス（５０Ω等）を持つマイクロストリップ線路６上に、ノイズ抑制体１（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を密着して置き、ノイズ抑制体１を装着する前後のＳパラメータの変化（反射減衰量Ｓ１１および透過減衰量Ｓ２１）を、マイクロストリップ線路６に電気的に接続されたネットワークアナライザー７で測定する。校正をあらかじめテストフィクチャー５だけで行い、ノイズ抑制体１を装着したときのＳパラメータを読み取ることでノイズ抑制効果を測定できる。
(Loss power ratio)
As a confirmation method of the noise suppression effect, there is a method of measuring the S parameter reflection attenuation amount S11 and the transmission attenuation amount S21. The standardization of this method is under consideration in
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an apparatus used for measuring the reflection attenuation S11 and the transmission attenuation S21 under consideration. A noise suppressor 1 (50 mm × 50 mm) is placed in close contact with a
本発明では、この方法を採用し、「工業材料」（２００２年１１月号、日刊工業新聞社）に記載されているロス電力比を下記式をもって求めた。ロス電力比は、０〜１の値をとり、下記式で表される。
ロス電力比（Ｐｌｏｓｓ／Ｐｉｎ）＝１−（│Γ│2＋│Τ│2）
ここで、Ｓ１１＝２０ｌｏｇ│Γ│、Ｓ２１＝２０ｌｏｇ│Τ│、Γは反射係数であり、Τは透過係数である。
In the present invention, this method was adopted, and the loss power ratio described in “Industrial Materials” (November 2002 issue, Nikkan Kogyo Shimbun) was obtained by the following formula. The loss power ratio takes a value of 0 to 1, and is represented by the following formula.
Loss power ratio (Ploss / Pin) = 1- (| Γ | 2 + | Τ | 2 )
Here, S11 = 20log | Γ |, S21 = 20log | Τ |, Γ is a reflection coefficient, and Τ is a transmission coefficient.
準マイクロ波帯で、ノイズ抑制効果を充分に発揮するためには、１ＧＨｚでのロス電力比が０．４以上であることが好ましい。これより小さいと充分なノイズ抑制効果があるとは言えない。さらにはロス電力比が０．５以上であることが好ましい。ロス電力比が０．５以上であれば充分なノイズ抑制効果がある。現状の技術では１ＧＨｚにおいて、０．９を超えるロス電力比のものを得ることは達成できていない。
伝導ノイズ抑制体のロス電力比を０．４〜０．９にするためには、支持体上に、平均粒径が２〜１００ｎｍの常磁性の金属クラスターを密に分散させた構造とすることを基本に、金属クラスターの形成の条件、支持体の表面物性等をコントロールすることにより達成される。
In order to sufficiently exhibit the noise suppression effect in the quasi-microwave band, the loss power ratio at 1 GHz is preferably 0.4 or more. If it is smaller than this, it cannot be said that there is a sufficient noise suppression effect. Furthermore, the loss power ratio is preferably 0.5 or more. If the loss power ratio is 0.5 or more, there is a sufficient noise suppression effect. The current technology cannot achieve a loss power ratio exceeding 0.9 at 1 GHz.
In order to set the loss power ratio of the conduction noise suppressor to 0.4 to 0.9, a structure in which paramagnetic metal clusters having an average particle diameter of 2 to 100 nm are densely dispersed on the support is used. This is achieved by controlling the conditions for forming metal clusters, the surface physical properties of the support, and the like.
本発明のノイズ抑制体は、導体をカバーする面積が大きくなるにつれて、ノイズ抑制効果が大きくなる特性を有する。例えば、図９に示すように、図８におけるノイズ抑制体１のＬ方向の寸法を長くすると、１ＧＨｚにおけるロス電力比が大きくなる。また、図１０に示すように、図８におけるノイズ抑制体１のＷ方向の寸法を長くすると、１ＧＨｚにおけるロス電力比が大きくなる。
The noise suppression body of this invention has the characteristic that a noise suppression effect becomes large as the area which covers a conductor becomes large. For example, as shown in FIG. 9, when the dimension in the L direction of the
ノイズ抑制体を設けるための充分な面積が確保できない場合、ノイズ抑制体を積層することによって、面積を稼ぐことができ、小さい面積で大きな効果をもたらすことができる。積層されたノイズ抑制体は、例えば、図１１に示すように、支持体２上に形成したノイズ抑制層４上に、印刷、コーティング、物理的蒸着、化学的蒸着等により開口部９を有する、絶縁材料からなる隔離層８を形成し、さらにその上にノイズ抑制層４を形成することにより得ることができる。このとき、２つのノイズ抑制層４は、開口部９を通して一体化される。隔離層８の絶縁材料としては、上述の支持体と同様のものを用いることができる。
このように、複数のノイズ抑制層４を間隔をあけて配置すると、容量成分が増し、またスタブ構造も発生するため、より一層のノイズ抑制効果が発現する。
When a sufficient area for providing the noise suppression body cannot be secured, the area can be gained by stacking the noise suppression bodies, and a large effect can be achieved with a small area. For example, as shown in FIG. 11, the laminated noise suppression body has an opening 9 on the
As described above, when the plurality of noise suppression layers 4 are arranged at intervals, the capacitance component increases and a stub structure is also generated, so that a further noise suppression effect is exhibited.
以上説明した本発明のノイズ抑制体にあっては、ノイズ抑制層の表面抵抗の実測値から換算した体積抵抗率Ｒ１（Ω・ｃｍ）と金属材料の体積抵抗率Ｒ０（Ω・ｃｍ）とが、０．５≦ｌｏｇＲ１−ｌｏｇＲ０≦３を満足するものであるため、ノイズ抑制層において金属材料の金属クラスターが、非常に近接した状態で、かつ個々が独立して存在することになり、優れたノイズ抑制効果が発揮される。 In the noise suppression body of the present invention described above, the volume resistivity R1 (Ω · cm) converted from the measured value of the surface resistance of the noise suppression layer and the volume resistivity R0 (Ω · cm) of the metal material are obtained. 0.5 ≦ logR1−logR0 ≦ 3, the metal cluster of the metal material in the noise suppression layer is in a very close state, and the individual exists independently, which is excellent Noise suppression effect is demonstrated.
また、本発明のノイズ抑制体にあっては、金属材料を含むノイズ抑制層を支持体上に形成しているため、従来の９５質量％以上が強磁性体からなる電磁干渉抑制体に比べ、はるかに軽量化される。また、従来の電磁干渉抑制体は、電磁干渉抑制効果を発揮するためにはある程度の厚さが要求されていたが、本発明におけるノイズ抑制層は、２〜１００ｎｍの薄さでも充分にノイズ抑制効果を発揮でき、また、該効果は支持体の厚さに左右されないため、ノイズ抑制体の薄肉化が可能である。このように軽く、かつ薄いノイズ抑制体は、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等への実装作業が簡便である。また、支持体が有機材料からなるものであれば、ノイズ抑制体に可とう性が付与され、実装作業がさらに簡便となる。 Moreover, in the noise suppression body of the present invention, since the noise suppression layer containing a metal material is formed on the support, compared with the electromagnetic interference suppression body of which 95% by mass or more is made of a ferromagnetic material, It is much lighter. In addition, the conventional electromagnetic interference suppressor has been required to have a certain thickness in order to exhibit the electromagnetic interference suppression effect, but the noise suppression layer in the present invention can sufficiently suppress noise even with a thickness of 2 to 100 nm. Since the effect can be exhibited and the effect is not affected by the thickness of the support, the noise suppressor can be thinned. Such a light and thin noise suppressor can be easily mounted on an integrated circuit of a semiconductor element, a substrate of a semiconductor package, a multilayer circuit board, and the like. Further, if the support is made of an organic material, the noise suppressing body is given flexibility, and the mounting operation is further simplified.
＜配線用部材＞
本発明のノイズ抑制体は、その理由は定かではないが、あるエネルギー損失によって、半導体素子等の電子部品が搭載された多層回路基板の導体中を流れるスイッチングノイズ等の高周波ノイズ電流を抑制することができ、電源電位およびグランド電位の安定化を図ることができる。また、電源等の不安定さから起こるグラウンドバウンスよる電源層からの放射ノイズも未然に抑制することできる。よって、多層回路基板中に容易に実装できる伝導ノイズ抑制体付き配線用部材が有用である。
<Wiring members>
Although the reason for the noise suppressor of the present invention is not clear, it suppresses high-frequency noise current such as switching noise flowing in the conductor of the multilayer circuit board on which electronic components such as semiconductor elements are mounted due to certain energy loss. Thus, the power supply potential and the ground potential can be stabilized. Also, radiation noise from the power supply layer due to ground bounce caused by instability of the power supply or the like can be suppressed in advance. Therefore, a wiring member with a conductive noise suppression body that can be easily mounted in a multilayer circuit board is useful.
本発明の配線用部材としては、図１２に示すように、導体箔１０の表面に支持体２を設け、その上にノイズ抑制層４を形成したものが挙げられる。
導体箔としては、銅箔、アルミニウム箔、ニッケル箔等の金属箔；銀ペースト等からなる金属粒子分散体膜等が挙げられる。
As the wiring member of the present invention, as shown in FIG. 12, a member in which the
Examples of the conductive foil include a metal foil such as a copper foil, an aluminum foil, and a nickel foil; a metal particle dispersion film made of a silver paste or the like.
図１３は、１ＧＨｚでのロス電力比が、マイクロストリップ線路からノイズ抑制体までの距離によってどのような影響を受けるかを確認するためのグラフである。具体的には、図８に示すマイクロストリップ線路６とノイズ抑制体１との間にポリイミドフィルムを介在させ、ポリイミドフィルムの厚さを変化させて１ＧＨｚでのＳパラメータを計測し、ロス電力比を求め、ポリイミドフィルムの厚さに対するロス電力比をプロットしたグラフである。
配線用部材のノイズ抑制効果は、図１３のように、抑制の対象とする導体（導体箔１０）からの距離が近いほど大きい。よって、ノイズ抑制効果の点、および、多層回路基板の厚さを薄する点から、配線用部材における支持体２の厚さは、５０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以下がより好ましい。また、ノイズ抑制層４と導体箔１０との絶縁性を維持するために、支持体２の厚さは、０．０２μｍ以上が好ましい。
FIG. 13 is a graph for confirming how the loss power ratio at 1 GHz is affected by the distance from the microstrip line to the noise suppressor. Specifically, a polyimide film is interposed between the
As shown in FIG. 13, the noise suppression effect of the wiring member increases as the distance from the conductor (conductor foil 10) to be suppressed becomes shorter. Therefore, the thickness of the
＜多層回路基板＞
多層回路基板の導体中を流れる高周波ノイズ電流の抑制、電源の強化のためには、本発明の配線用部材を、信号電送層、電源層、グランド層用の導体として用いればよい。これにより、導体の近くにノイズ抑制体が設けられた多層回路基板を構成することができる。
本発明の多層回路基板としては、図１４に示すように、信号伝送層１１、電源層１２およびグランド層１３が絶縁層１４を介して積層され、かつ信号伝送層１１とグランド層１３との間、または電源層１２とグランド層１３との間に、支持体２上にノイズ抑制層４が形成されたノイズ抑制体１が配置され、スルーホール１５が設けられているものが挙げられる。
<Multilayer circuit board>
In order to suppress high-frequency noise current flowing in the conductor of the multilayer circuit board and strengthen the power supply, the wiring member of the present invention may be used as a conductor for the signal transmission layer, the power supply layer, and the ground layer. Thereby, the multilayer circuit board provided with the noise suppression body near the conductor can be configured.
In the multilayer circuit board of the present invention, as shown in FIG. 14, a
本発明の多層回路基板において、ノイズ抑制体１のノイズ抑制層４の面積が、該ノイズ抑制層４に最も近い信号伝送層１１または電源層１２を構成する導体の面積の１〜１０倍であることが好ましい。導体をカバーするノイズ抑制層４の面積が大きくなるにつれて、ノイズ抑制効果が大きくなる。ただし、導体をカバーするノイズ抑制層４の面積が大きくなりすぎると、多層回路基板自体の面積を大きくする必要があり、実用的ではない。
In the multilayer circuit board of the present invention, the area of the
以下、実施例を示す。
（表面観察）
日本電子（株）製、走査電子顕微鏡ＪＳＭ−６７００Ｆを用いた。
（断面観察）
（株）日立製作所製、透過型電子顕微鏡Ｈ９０００ＮＡＲを用いた。
（せん断弾性率）
せん断弾性率は、粘弾性率測定装置として、レオメトリック・サイエンティフィック社製ソリッドアナライザーＲＳＡ−IIを用い、せん断モードにて、測定周波数１Ｈｚの条件で測定した。
Examples are shown below.
(Surface observation)
A scanning electron microscope JSM-6700F manufactured by JEOL Ltd. was used.
(Cross section observation)
A transmission electron microscope H9000NAR manufactured by Hitachi, Ltd. was used.
(Shear modulus)
The shear modulus was measured using a solid analyzer RSA-II manufactured by Rheometric Scientific as a viscoelastic modulus measuring apparatus in a shear mode under a measurement frequency of 1 Hz.
（体積抵抗率）
金属材料の体積抵抗率Ｒ０（Ω・ｃｍ）は、文献値とした。
ノイズ抑制層の表面抵抗は、ダイアインスツルメンツ製、ＭＣＰ−Ｔ６００により、測定電圧１０Ｖで直流４端子法で測定し、測定点数５点の平均値で示し、さらにこの値とノイズ抑制層の厚さとから体積抵抗率Ｒ１（Ω・ｃｍ）を算出した。
(Volume resistivity)
The volume resistivity R0 (Ω · cm) of the metal material was a literature value.
The surface resistance of the noise suppression layer is measured by the
（ノイズ抑制効果）
キーコム（株）製、近傍界用電磁波吸収材料測定装置を用いて、Ｓパラメーター法によるＳ１１（反射減衰量、単位：ｄＢ）およびＳ２１（透過減衰量、単位：ｄＢ）を測定し、ロス電力比を求めた。ネットワークアナライザーとしては、アンリツ（株）製、ベクトルネットワークアナライザー３７２４７Ｃを用い、５０Ωのインピーダンスを持つマイクロストリップラインのテストフィクスチャーとしては、キーコム（株）製、ＴＦ−３Ａ（マイクロストリップライン幅４．１５ｍｍ ）、または自作のマイクロストリップライン幅１．４４ｍｍのものを用いた。
(Noise suppression effect)
Using a near field electromagnetic wave absorption material measuring device manufactured by Keycom Corp., S11 (reflection attenuation, unit: dB) and S21 (transmission attenuation, unit: dB) by the S parameter method are measured, and the loss power ratio Asked. As a network analyzer, a vector network analyzer 37247C manufactured by Anritsu Co., Ltd. was used. As a test fixture for a microstrip line having an impedance of 50Ω, TF-3A (microstrip line width 4.15 mm manufactured by Keycom Co., Ltd.) was used. ), Or a self-made microstrip line width of 1.44 mm was used.
具体的には、図８に示すように、テストフィクスチャー５に設けられた、規定の特性インピーダンス（５０Ω）を持つマイクロストリップ線路６上に、ノイズ抑制体１（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を密着して置き、ノイズ抑制体１を装着する前後のＳパラメータの変化（反射減衰量Ｓ１１および透過減衰量Ｓ２１）を、マイクロストリップ線路６に電気的に接続されたネットワークアナライザー７で測定した。
実施例１〜６、比較例１〜３については、１ＧＨｚにおける透過減衰量、反射減衰量より下記式にて伝送減衰率（Ｒｔｐ、単位：ｄＢ）を求めた。
Ｒｔｐ＝−１０×ｌｏｇ｛１０S21/10／（１−１０S11/10）｝
実施例７〜１１、比較例４〜６については、透過減衰量、反射減衰量よりロス電力比を求めた。
Specifically, as shown in FIG. 8, the noise suppressor 1 (50 mm × 50 mm) is closely attached to the
For Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, the transmission attenuation factor (Rtp, unit: dB) was obtained from the transmission attenuation amount and reflection attenuation amount at 1 GHz by the following equation.
Rtp = −10 × log {10 S21 / 10 / (1-10 S11 / 10 )}
About Examples 7-11 and Comparative Examples 4-6, the loss power ratio was calculated | required from the transmission attenuation amount and the reflection attenuation amount.
（実施例１〜５、比較例１〜３）
対向ターゲット型マグネトロンスパッタリング法により、支持体（厚さ２５μｍのポリイミドフィルム、商品名：「カプトン」、東レ・デュポン製、表面抵抗：１０10Ω／ｃｍ2 以上）の片面に、支持体の温度を常温（２５℃）に保ちながら、ニッケル（純度３Ｎ）を、表１に示すスパッタ条件で物理的に蒸着させてノイズ抑制層を形成し、ノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表１に示す。また、実施例１のノイズ抑制体のＳ１１（反射減衰量）およびＳ２１（透過減衰量）のグラフを図１５に示し、比較例１のノイズ抑制体のＳ１１（反射減衰量）およびＳ２１（透過減衰量）のグラフを図１６に示す。
(Examples 1-5, Comparative Examples 1-3)
The temperature of the support was adjusted on one side of the support (polyimide film with a thickness of 25 μm, trade name: “Kapton”, manufactured by Toray DuPont, surface resistance: 10 10 Ω / cm 2 or more) by the facing target type magnetron sputtering method. While maintaining the room temperature (25 ° C.), nickel (purity 3N) was physically vapor-deposited under the sputtering conditions shown in Table 1 to form a noise suppression layer, thereby obtaining a noise suppression body. About the obtained noise suppression body, the surface (average particle diameter of the metal cluster) and the cross section (average thickness of the noise suppression layer) of the noise suppression layer were observed, the surface resistance of the noise suppression layer was measured, and the noise suppression effect Evaluation was performed. The results are shown in Table 1. Further, a graph of S11 (reflection attenuation amount) and S21 (transmission attenuation amount) of the noise suppression body of Example 1 is shown in FIG. 15, and S11 (reflection attenuation amount) and S21 (transmission attenuation) of the noise suppression body of Comparative Example 1 are shown. An amount graph is shown in FIG.
実施例１〜５においては、２．５ＧＨｚ付近の透過減衰量のピークは認められず、高周波域に渡って優れたノイズ抑制効果が確認された。
比較例１、３では、スパッタリング時に窒素ガスを導入しなかったため、ｌｏｇＲ１−ｌｏｇＲ０の値が本発明の範囲を下回り、この結果、伝送減衰率が著しく小さく、また、２．５ＧＨｚ付近に透過減衰量のピークが観察され、高周波域ではさらに性能が劣化した。
比較例２では、ｌｏｇＲ１−ｌｏｇＲ０の値が本発明の範囲を上回って外れ、この結果、伝送減衰率が小さく、ノイズ抑制体としての性能は不充分であった。
In Examples 1-5, the peak of the transmission attenuation amount of 2.5 GHz vicinity was not recognized, but the noise suppression effect outstanding over the high frequency range was confirmed.
In Comparative Examples 1 and 3, since no nitrogen gas was introduced during sputtering, the value of logR1-logR0 was below the range of the present invention. As a result, the transmission attenuation factor was remarkably small, and the transmission attenuation amount was around 2.5 GHz. The peak was observed, and the performance further deteriorated in the high frequency range.
In Comparative Example 2, the value of logR1−logR0 exceeded the range of the present invention. As a result, the transmission attenuation factor was small, and the performance as a noise suppressor was insufficient.
（実施例６、７、比較例４）
ＤＣ型マグネトロンスパッタリング法により、支持体（厚さ２５μｍのポリイミドフィルム、商品名：「カプトン」、東レ・デュポン製、表面抵抗：１０10Ω／ｃｍ2 以上）の片面に、支持体の温度を常温（２５℃）に保ちながら、ニッケル（純度３Ｎ）を、表２に示すスパッタ条件で物理的に蒸着させてノイズ抑制層を形成し、ノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表２に示す。また、実施例６のノイズ抑制体のＳ１１（反射減衰量）およびＳ２１（透過減衰量）のグラフを図１７に、ロス電力比のグラフを図１８に示し、比較例４のノイズ抑制体のＳ１１（反射減衰量）およびＳ２１（透過減衰量）のグラフを図１９に、ロス電力比のグラフを図２０に示す。また、実施例１のノイズ抑制体を、ノイズ抑制層（上面）側から見た高分解能走査電子顕微鏡像を図１に示し、実施例１のノイズ抑制体のノイズ抑制層の膜厚方向断面の高分解能透過型電子顕微鏡像を図５に示し、比較例４のノイズ抑制体を、ノイズ抑制層（上面）側から見た高分解能走査電子顕微鏡像を図２１に示す。
(Examples 6 and 7, Comparative Example 4)
Using a DC magnetron sputtering method, the temperature of the support is set to room temperature on one side of a support (polyimide film with a thickness of 25 μm, trade name: “Kapton”, manufactured by Toray DuPont, surface resistance: 10 10 Ω / cm 2 or more). While maintaining (25 ° C.), nickel (purity 3N) was physically vapor-deposited under the sputtering conditions shown in Table 2 to form a noise suppression layer, thereby obtaining a noise suppression body. About the obtained noise suppression body, the surface (average particle diameter of the metal cluster) and the cross section (average thickness of the noise suppression layer) of the noise suppression layer were observed, the surface resistance of the noise suppression layer was measured, and the noise suppression effect Evaluation was performed. The results are shown in Table 2. Further, a graph of S11 (reflection attenuation amount) and S21 (transmission attenuation amount) of the noise suppression body of Example 6 is shown in FIG. 17, a graph of loss power ratio is shown in FIG. 18, and S11 of the noise suppression body of Comparative Example 4 is shown. A graph of (reflection attenuation amount) and S21 (transmission attenuation amount) is shown in FIG. 19, and a graph of loss power ratio is shown in FIG. Moreover, the high-resolution scanning electron microscope image which looked at the noise suppression body of Example 1 from the noise suppression layer (upper surface) side is shown in FIG. 1, and the film thickness direction cross section of the noise suppression layer of the noise suppression body of Example 1 is shown. FIG. 5 shows a high-resolution transmission electron microscope image, and FIG. 21 shows a high-resolution scanning electron microscope image of the noise suppression body of Comparative Example 4 viewed from the noise suppression layer (upper surface) side.
（実施例８）
支持体をガラス板（プレパラート、縦２８ｍｍ、横４８ｍｍ、厚さ１．３ｍｍ、表面抵抗：１０10Ω／ｃｍ2 以上）に変更し、スパッタ条件を表２に示す条件に変更した以外は、実施例６と同様にしてノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表２示す。
(Example 8)
Except that the support was changed to a glass plate (preparation, length 28 mm, width 48 mm, thickness 1.3 mm, surface resistance: 10 10 Ω / cm 2 or more), and the sputtering conditions were changed to the conditions shown in Table 2. In the same manner as in Example 6, a noise suppressor was obtained. About the obtained noise suppression body, the surface (average particle diameter of the metal cluster) and the cross section (average thickness of the noise suppression layer) of the noise suppression layer were observed, the surface resistance of the noise suppression layer was measured, and the noise suppression effect Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
（実施例９）
アクリル酸ｔ−ブチル（２７質量％）とアクリル酸２−エチルヘキシル（７３質量％）とのブロック共重合体をアセトン−水混合溶媒（質量比１：１）に溶解し、濃度が３質量％のブロック共重合体溶液を調製し、該溶液をキャスティングし、乾燥させて１００μｍのフィルム（選択性支持体）を得た。該フィルムは、親水性ポリマー成分がシリンダー部分となり、その他の部分は疎水性ポリマー成分からなる、垂直配向した六方最密充填のシリンダーアレイ型相分離構造を有しており、シリンダー部分のサイズは約２０ｎｍ、シリンダー部分間ピッチは約２７ｎｍであった。また、該フィルムの表面抵抗は１０9 Ω／ｃｍ2 以上であった。
Example 9
A block copolymer of t-butyl acrylate (27% by mass) and 2-ethylhexyl acrylate (73% by mass) was dissolved in an acetone-water mixed solvent (mass ratio 1: 1), and the concentration was 3% by mass. A block copolymer solution was prepared, and the solution was cast and dried to obtain a 100 μm film (selective support). The film has a vertically aligned hexagonal close-packed cylinder array type phase separation structure in which the hydrophilic polymer component is a cylinder portion and the other portion is a hydrophobic polymer component, and the size of the cylinder portion is about The pitch between 20 nm and cylinder part was about 27 nm. The surface resistance of the film was 10 9 Ω / cm 2 or more.
該フィルムをメルテックス社製エンプレートＡｃｔ４４０（Ｐｄイオンタイプ）に２０℃で１分間浸漬し、フィルムに触媒付与処理を行った後、メルテックス社製メルプレートＣＵ−５１００に２５℃で２時間１５分間浸漬し、無電解銅メッキを施し、ノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表２示す。
The film was immersed in Melplate Enplate Act440 (Pd ion type) at 20 ° C. for 1 minute, and after the catalyst was applied to the film, it was placed on Meltex Melplate CU-5100 at 25 ° C. for 2
（比較例５）
支持体を厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（商品名：「カプトン」、東レ・デュポン製、表面抵抗：１０10Ω／ｃｍ2 以上）に変更した以外は、実施例９と同様にしてノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表２示す。
(Comparative Example 5)
A noise suppressor was obtained in the same manner as in Example 9 except that the support was changed to a polyimide film having a thickness of 25 μm (trade name: “Kapton”, manufactured by Toray DuPont, surface resistance: 10 10 Ω / cm 2 or more). Obtained. About the obtained noise suppression body, the surface (average particle diameter of the metal cluster) and the cross section (average thickness of the noise suppression layer) of the noise suppression layer were observed, the surface resistance of the noise suppression layer was measured, and the noise suppression effect Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
（実施例１０）
金属材料をニッケルから銀（純度３Ｎ）に変更し、スパッタ条件を表２に示す条件に変更した以外は、実施例６と同様にしてノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表２示す。
(Example 10)
A noise suppressor was obtained in the same manner as in Example 6 except that the metal material was changed from nickel to silver (purity 3N) and the sputtering conditions were changed to the conditions shown in Table 2. About the obtained noise suppression body, the surface (average particle diameter of the metal cluster) and the cross section (average thickness of the noise suppression layer) of the noise suppression layer were observed, the surface resistance of the noise suppression layer was measured, and the noise suppression effect Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
（実施例１１）
厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムにエポキシ系接着剤（Ｂステージ状態）が厚さ１０μｍで塗布されたカバーレイフィルムに、開口部として１ｍｍφの貫通孔を１２ｃｍ2 ごとに１個の割合で設けた。該カバーレイフィルムをプレスによって実施例１０のノイズ抑制体のノイズ抑制層上に貼り合わせて厚さ２２．５μｍの隔離層を設け、該隔離層上に実施例１０と同じスパッタ条件にて第２のノイズ抑制層を形成し、ノイズ抑制体を得た。得られたノイズ抑制体について、ノイズ抑制層の表面（金属クラスターの平均粒径）および断面（ノイズ抑制層の平均厚さ）を観察し、ノイズ抑制層の表面抵抗を測定し、ノイズ抑制効果の評価を行った。結果を表２示す。
(Example 11)
A 1 mmφ through-hole was provided in every 12 cm 2 as an opening in a coverlay film in which an epoxy adhesive (B stage state) was applied to a polyimide film having a thickness of 12.5 μm at a thickness of 10 μm. . The coverlay film is bonded to the noise suppression layer of the noise suppression body of Example 10 by pressing to provide a 22.5 μm-thick isolation layer, and a second layer is formed on the isolation layer under the same sputtering conditions as in Example 10. The noise suppression layer was formed to obtain a noise suppression body. About the obtained noise suppression body, the surface (average particle diameter of the metal cluster) and the cross section (average thickness of the noise suppression layer) of the noise suppression layer were observed, the surface resistance of the noise suppression layer was measured, and the noise suppression effect Evaluation was performed. The results are shown in Table 2.
本発明のノイズ抑制体によれば、電子機器等の高性能化、小型化、軽量化を維持しつつ、電子機器等に対して高質なＥＭＣ対策を施すことが可能である。 According to the noise suppressor of the present invention, it is possible to take high-quality EMC countermeasures for electronic devices and the like while maintaining high performance, miniaturization, and weight reduction of the electronic devices.
１ ノイズ抑制体
２ 支持体
３ 金属クラスター
４ ノイズ抑制層
１０ 導体箔
１１ 信号伝送層
１２ 電源層
１３ グランド層
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ノイズ抑制層の表面抵抗の実測値から換算した体積抵抗率Ｒ１（Ω・ｃｍ）と金属材料の体積抵抗率Ｒ０（Ω・ｃｍ）とが、０．５≦ｌｏｇＲ１−ｌｏｇＲ０≦３を満足することを特徴とするノイズ抑制体。 A noise suppressor having a support and a noise suppression layer including a metal material formed on the support,
The volume resistivity R1 (Ω · cm) converted from the measured value of the surface resistance of the noise suppression layer and the volume resistivity R0 (Ω · cm) of the metal material satisfy 0.5 ≦ logR1−logR0 ≦ 3. Noise suppressor characterized by.
該金属クラスターの平均径が、２〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のノイズ抑制体。 The noise suppression layer is an aggregate of metal clusters made of a metal material,
The noise suppression body according to claim 1 or 2, wherein an average diameter of the metal cluster is 2 to 100 nm.
該導体箔の少なくとも片面に設けられた請求項１ないし６のいずれか一項に記載のノイズ抑制体と
を有することを特徴とする配線用部材。 Conductor foil,
A wiring member comprising: the noise suppressing body according to claim 1 provided on at least one side of the conductor foil.
信号伝送層とグランド層との間、および／または電源層とグランド層との間に、請求項１ないし６のいずれか一項に記載のノイズ抑制体が配置されていることを特徴とする多層回路基板。 In a multilayer circuit board having a signal transmission layer, a power supply layer and a ground layer,
7. The multilayer comprising the noise suppressor according to claim 1 disposed between the signal transmission layer and the ground layer and / or between the power supply layer and the ground layer. Circuit board.
10. The multilayer circuit according to claim 9, wherein the area of the noise suppression layer of the noise suppression body is 1 to 10 times the area of the conductor constituting the signal transmission layer or power supply layer closest to the noise suppression layer. substrate.
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